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Materiales inimaginables para crear carreteras: el caso de Australia

2021-05-13 Verónica Cervantes, Grupo Expansión
carreteras innovadoras en Australia

Image from Pixabay

El RMIT ha realizado investigaciones para crear innovadores materiales con base en una economía circular.

 

Australia es uno de los países que se ha preocupado por buscar innovaciones a través del reciclaje de productos para mitigar los efectos adversos al medio ambiente; y la construcción es una de las industrias que puede beneficiarse de ello.

Además de ayudar a evitar el riesgo de contagio de COVID-19, las mascarillas o cubrebocas desechables pueden tener un uso en las calles, no precisamente tirados, sino como parte del proceso de pavimentación. 

Los investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT), en Australia, constantemente están desarrollando propuestas sustentables con el reciclaje de diversos productos y, en este caso, el material se conforma por una mezcla de mascarillas de un solo uso trituradas y escombros de construcción procesados (RCA, recycled concrete aggregate), para empleo en bases y sub-bases de carreteras.

Para conocer las propiedades de este nuevo material se realizaron pruebas de compactación, de resistencia a la compresión no confinada y de módulo resiliente, al final se observó que se alcanzó una buena flexibilidad, ductibilidad y resistencia, y cumple con los estándares de seguridad de ingeniería civil.  

En la investigación, liderada por Mohammad Saberian, los experimentos se hicieron con tres porcentajes (1, 2 y 3%) de mascarillas faciales trituradas (SFM, shredded face mask) adicionados al RCA, y se mostró que la mezcla en la que se incluyó 1% de SFM y 99% de RCA registró valores más altos de resistencia a la compresión no confinada (216 kilopascales, kPa) y el módulo de resiliencia más alto (314.35 MP), mientras que con más de 2% de mascarillas se redujo la resistencia y la rigidez.

En el estudio se indica que si se agrega 1% de SFM a RCA para construir un kilómetro de una carretera de dos carriles con un ancho de 7 metros y un espesor de 0.5 metros para base y sub-base, se requerirían aproximadamente 93.2 toneladas de SFM, es decir, se evitaría que tres millones de cubrebocas terminaran en la basura.

No obstante, los experimentos se realizaron con mascarillas nuevas, dadas las restricciones por el COVID-19, aunque los investigadores indican que al ocupar los cubrebocas usados se deben desinfectar previamente.

En el estudio publicado en la revista Science of the Total Environment se informa que diariamente se utilizan 6.8 mil millones de mascarillas desechables en todo el mundo; en tanto que los desperdicios de la construcción alcanzan casi la mitad de los residuos totales que se generan a nivel global. Entonces, crear este material resulta un buen ejemplo de lo que llamamos economía circular, al reciclar ambos elementos.

Mohammad Saberian expuso —en un artículo de la RMIT University— que “este estudio inicial analizó la viabilidad de reciclar máscaras faciales de un solo uso en las carreteras y nos emocionó descubrir que no sólo funciona, sino que también brinda beneficios de ingeniería reales”.

En tanto, Jie Li, profesor y director del equipo de investigación de la Escuela de Ingeniería RMIT, que se enfoca en el reciclaje y la reutilización de materiales de desecho para la construcción civil, explicó: “La pandemia de COVID-19 no sólo ha creado una crisis económica y de salud mundial, sino que también ha tenido efectos dramáticos en el medio ambiente. Si podemos llevar el pensamiento de la economía circular a este enorme problema de residuos, podemos desarrollar las soluciones inteligentes y sostenibles que necesitamos”.

El tóner usado es otro residuo que puede ser utilizado en las carreteras, pero esta vez, en las superficies. Para esto, se crea un polvo especial llamado MTP (Polímero de Tóner Modificado) hecho con polímeros plásticos de tóner, así como ceras, minerales y tinta. El material es conocido como TonerPave, el cual es producido por la empresa de reciclaje Close The Loop.

Las ventajas de este material son la reducción de emisiones de CO₂ en 40%; la disminución de energía utilizada para crear el asfalto con MTP, ya que durante su aplicación éste se calienta a temperaturas más bajas que el pavimento normal; además, se ocupa menos brea.

Mediante este sistema, en Sydney se han reutilizado más de 22,000 toneladas de tóner, desde 2012, para pavimentar las calles. 

Otro insumo que jamás imaginaste que podría servir para construir carreteras es el café; sí, luego de disfrutar su exquisito y único sabor, los desechos del café son empleados en Australia para elaborar el material especial para las avenidas.

Esta invención fue lograda en la Universidad Tecnológica de Swinburne, en un proyecto liderado por Arul Arulrajah con la colaboración de científicos de China y Tailandia.

Para crear el material para pavimentar, recolectan los residuos de las cafeterías, después los secan cinco días a 50°C, los tamizan, luego combinan 70% del café con 30% de los desechos de acero que sobran durante su fabricación y añaden una solución alcalina líquida. Posteriormente, comprimen la mezcla en bloques cilíndricos y resulta un material que se puede usar para la base de las carreteras.

De acuerdo con Arulrajah, cada semana es posible recolectar, en promedio, 150 kilogramos de residuos del café y tan sólo con los posos que se generan en los bares de Melbourne se podrían construir cinco kilómetros de carreteras al año.

Una innovación más es la creada con colillas de cigarrillos. En el Royal Melbourne Institute of Technology han propuesto fusionar las colillas con cera de parafina y otros componentes para crear asfalto.

Mediante este tipo de pavimento se podría ayudar a regular los cambios térmicos en las ciudades, pues como sabemos, el asfalto regularmente produce bastante calor. Adicionalmente, este material es muy resistente al tráfico pesado, según afirma la investigación que encabeza Abbas Mohajerani.

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), las colillas de cigarrillo representan entre el 30% y el 40% de los desechos recogidos en las costas y en las ciudades. Al año, se estima que se tiran 10,000 millones de cigarrillos, por lo que esta invención podría auxiliar mucho al medio ambiente y, al igual que en los otros casos, lograría una economía circular.

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